分布式新能源接入暂态过电压机理及抑制方法综述

大量分布式新能源并网所带来的高随机性和强波动性将引发配电网的暂态过电压行为，是分布式能源发展的痼疾之一。本研究总结了分布式新能源并网接入系统产生的暂态过电压问题，并总结了过电压抑制方法，分析了分布式新能源接入系统中暂态过电压机理，包括功率变化、不对称故障、工作频率和谐振等因素。在此基础上，总结了分布式抑制暂态过电压的方法，包括母线调节和逆变器控制等手段，并指出了抑制方法的优缺点，最后针对分布式新能源高渗透率化和大量负荷随机性接入角度进行了展望。本研究有助于更好地理解分布式新能源接入暂态过电压问题，为分布式新能源并网提供了参考。     

快速投切电容电抗器暂态无功补偿的应用

随着直流输电工程在电力系统中的比重不断上升,交流受端电网发生故障时产生的电压跌落导致的换流阀换相失败甚至直流输电线路闭锁日益成为电网安全稳定运行的重大隐患。为进一步提高受端电网动态无功支撑能力,提高电网电压稳定性,需要在系统发生故障时进行暂态无功补偿。传统的加装STATCOM等装置的补偿方法存在设备投资大、补偿容量小的缺点。快速投切电容电抗器自动装置是一种新型的暂态无功补偿方案,这种方法可以利用站内既有电容器、电抗器,实现快速无功补偿响应,具有投资小、补充容量大的特点。     

分布式光伏接入对配网系统的暂态特性影响研究

随着大量分布式光伏接入配电网，电力系统负荷侧的动态特性产生显著变化，尤其是配电网发生故障时，光伏的有功和无功响应对配网产生较大影响，因此，需要对分布式光伏接入对配网系统的暂态特性进行建模分析。基于光伏并网系统传统结构及控制方式，提出分别适用于低电压和高电压故障下，有功与无功解耦的逆变器保护控制策略，并对模型的高低电压穿越能力进行仿真，并基于逆变器实际电压穿越检测报告进行检验，验证了该光伏并网系统模型具备规定的故障穿越能力。由北京地区某光伏电站实际配网结构、设备参数和光伏控制参数，将传统综合负荷与光伏并网模型并联，建立考虑分布式光伏接入的配电网电磁暂态模型，并等值至110 kV侧，仿真分析了辐照度变化时光伏出力和系统潮流，同时，在配网侧发生三相电压跌落和升高故障条件下，对光伏动态响应和配网各母线潮流进行分析，结果显示，建立的模型能够有效反映动静负荷及光伏系统在稳定运行和高低电压故障条件下对配电网的影响，光伏在进行高低穿控制后能够对电网无功进行有效调节，同时在容量范围内提供有功功率。     

模块化多电平直流融冰装置过电压分析及其绝缘配合研究

模块化多电平直流融冰装置因其谐波小、无功补偿切换简单等优势逐渐成为电网融冰发展新方向，而装置的过电压分析及其绝缘配合也成为工程应用安全运行的关键技术之一。本研究首先以贵州某110 kV变电站系统参数及其新建模块化多电平直流融冰装置拓扑结构为研究对象，在PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真软件中建立融冰装置的仿真计算模型。其次结合绝缘配合标准探索了融冰装置交流侧与直流侧的避雷器选型方案。最后通过对开展交流侧与直流侧的接地故障仿真及直流侧断线故障仿真并得到各种情况下过电压，验证了选型的正确性，并确立了融冰装置绝缘水平选取依据。     

电力系统无功补偿的综述

随着电网用电负荷规模需求不断扩大,大量低消耗功率因数输电负荷陆续接入智能电网,无功优化与无功补偿之间的问题充分显现。为实现电网的安全运行,电网迫切需要无功补偿来平衡负荷无功。对此,本文通过对无功优化的概述分析,详细综述了无功补偿的发展应用。     

35kV并联无功补偿装置的MOA保护方案研究

在电力系统中,已越来越广泛地使用金属氧化物避雷器(以下简称MOA)对并联无功补偿装置进行过电压保护,以某35kV系统为例,通过电磁暂态程序(以下简称EMTP)计算,研究了使用MOA对并联无功补偿装置进行过电压保护的几种方案,对其限压效果以及MOA动作时所吸收的能量进行了比较分析。     

配电系统弧光接地过电压下MOA行为及其正确使用途径的仿真研究

在初步工作，即中性点绝缘系统弧光接地过电压下ＭＯＡ的保护性能和动作负载的数值计算与分析［２］的基础上，进一步对配电系统中性点接地方式及其它弧光接地过电压限制措施对ＭＯＡ限压行为和能量吸收的影响进行数值仿真和实算，指出作为中性点绝缘系统单一的弧光接地过电压保护措施，ＭＯＡ有一定限压作用，但动作负载很大，宜配以接地故障选线保护速切故障以保证ＭＯＡ安全运行；采取电网中性点经电阻或消弧线圈接地方式以及其它弧光接地过电压限制措施并有效地抑制过电压的基础上，ＭＯＡ的限压作用发挥得很少，但运行条件可大大改善；ＭＯＡ宜作为弧光接地过电压的后备保护。     

浅谈配电网无功优化补偿

无功优化补偿问题主要考虑在负荷给定情况下,补偿设备最佳投入位置和投入容量。本文综合考虑了电能损耗、补偿设备投资费用等因素,以经济效益最大化为目标,建立了配电网无功优化补偿的数学模型。在此基础上通过灵敏度分析,选取高补偿效益的位置进行补偿,进一步采用结合灵敏度分析的遗传算法在补偿点上进行补偿容量的优化规划。     

海上风电场电缆-架空线输电系统雷击过电压暂态分析

为了研究大型海上风电场海底电缆-架空线输电系统雷击过电压的问题,在充分研究输电系统结构的基础上,使用PSCAD/EMTDC仿真软件搭建暂态计算模型。考虑工频电压对雷击过电压的影响,重点研究分析了电缆长度、杆塔接地电阻、雷击距离、雷电流幅值等因素对暂态过电压的影响及其原因。仿真结果和分析表明:杆塔接地电阻和雷电流幅值的增大、雷击距离和电缆长度的减小会导致雷击过电压的增大。考虑避雷器的优化配置,能有效抑制海底电缆首末两端的过电压幅值,相关结论为海上风电场电气系统的防雷绝缘设计提供了一定参考。     

10kV配电网无功补偿优化配置

分析10kV配电网采用无功补偿的必要性，对现行10kV配电网无功补偿方面的应用展开分析探讨，重点探讨了四种常用的无功补偿方式，并对10kV配电网无功补偿动态优化配置进行有益研讨，提出动态优化的一般原则及方法，对于进一步提高配电网无功补偿优化应用水平具有一定参考意义。本论文主要结合10kV配电网无功补偿方面的应用展开分析探讨，以期从中能够找到合理有效的10kV配电网无功补偿应用措施和管理经验，以提高10kV配电网安全运行质量和水平，并以此和广大同行分享。     

新时期电力系统的无功优化研究

无功优化是使电网系统达到最优、供电效率达到最高的无功调节手段,也是电力系统运行与控制中的重要课题。近年来,随着我国电力工业的不断发展,实现无功优化已成为电力系统运行与控制的研究重点。本文论述了无功优化的概念与意义,并且介绍了新时期无功优化自动控制系统(AVC)的相关内容,期望使我国电力系统的经济效益和安全效益达到最佳。     

无功补偿容量的选择方法

无功补偿,就其概念而言早为人所知,它就是借助于无功补偿设备提供必要的无功功率,以提高供电系统的功率因数、降低线路损耗,改善电网电压质量。无功补偿设备有多种,本文讨论的是最简单、最经济和应用最广泛的并联补偿电容器。下面分析和论述无功补偿容量的选择方法。     

考虑多基杆塔接地散流线路临近管道雷击过电压研究

由于目前输电线路与管道常交叉、并行架设，当雷击杆塔时雷电流会沿杆塔两侧避雷线流向相邻多基杆塔，而杆塔接地散流不可避免会对临近管道产生过电压影响。针对多基杆塔接地散流下管道过电压进行仿真计算并提出管道过电压防护方法。首先利用电磁暂态软件ATP-EMTP搭建输电线路雷电暂态计算模型，计算不同土壤电阻率下多基杆塔雷电流分布特征；然后基于多基杆塔雷电流分布特征，搭建多基杆塔接地网-油气管道散流计算模型，计算分析土壤电阻率、“管-线”间距及雷电流幅值等因素对管道过电压的影响；最后对比分析“接地排流线”、“迫向换流”等方式对管道过电压的防护效果。研究结果表明：土壤电阻率增加使杆塔接地电阻变大，从而使得杆塔分流系数会逐渐减小；相较单基杆塔模型，考虑多基杆塔接地散流会加剧管道过电压问题，土壤电阻率和雷电流幅值增加将导致管道过电压升高，“管-线”间距增加会导致管道过电压降低；敷设排流线和采用迫向换流等方式均可有效降低管道电位。     

智能电网环境下地区电网无功优化控制思路探索

现阶段我国经济不断发展,电网覆盖范围越来越广阔。随着智能电网建设发展,我国对于电网无功优化控制提出了更高的要求标准。本文就电网调度相关特点,对智能电网环境下,地区电网无功优化控制进行了一系列研究讨论,并详细讲解了智能电网环境下,地区电网无功优化控制系统的相关框架结构,对其中关键性技术进行了一些研究探索,希望能够有利于智能电网的发展。     

不同试验方式下的ZnO避雷器的响应特性研究

为抑制电网中各种过电压产生的危害,Zn O压敏电阻的金属氧化物避雷器作为最核心元件已广泛应用到现代电力系统中,阀片的性能直接决定避雷器的过电压保护水平,而避雷器的过电压保护水平又直接决定了输变电设备的绝缘水平。通过避雷器测过电压可得到精确的过电压水平,从而显著减小各种电力设备的尺寸,降低其制造难度和成本,对于整个电力系统具有重要的技术和经济价值。通过ATP-EMTP电磁暂态仿真软件和试验对Zn O避雷器阀片的响应特性研究,得到不同方式下的响应特性,可以为实际工程中避雷器监测过电压的选型提供参考。     

时变接地电阻对输电线路耐雷水平的影响分析

冲击电流作用下,输电线路杆塔接地装置接地电阻呈现非线性时变特性,考虑接地电阻时变性对架空输电线路雷击暂态过电压及线路耐雷水平的影响是进行准确的输电线路防雷设计并提升其耐雷水平的基础。基于电磁暂态软件PSCAD建立了考虑时变接地电阻的220 k V同塔双回输电线路模型,分析了时变接地电阻对杆塔各处暂态过电压及输电线路耐雷水平的影响;并在此模型中添加"疏导型"防雷装置-并联间隙,分别计算考虑与不考虑时变接地电阻时并联间隙对输电线路耐雷水平的影响。结果表明:接地电阻大于20Ω时,定值接地电阻和时变接地电阻下输电线路耐雷性能及并联间隙安装方式相差较大。高土壤电阻率地区输电线路防雷设计应考虑接地电阻的时变性对输电线路耐雷性能的影响。     

浅谈加强无功补偿管理降低线损的措施

本研究说明了无功补偿的原则,探讨了不同设备进行无功补偿的方法,阐述了电网无功补偿的措施,希望通过无功补偿管理达到降低电网线损的目标。     

基于EMTP的输电杆塔与接地系统的暂态过电压建模分析

为评估分析输电线路系统的防雷性能,研究雷击暂态过电压在线路系统内部传输的波过程尤为重要.针对电网典型的110 kV输电线路,建立输电线路-杆塔-接地装置的联合系统模型;将杆塔进行分块建模,考虑斜材的复杂结构且基于电磁场理论与ANSYS软件导出斜材的波阻抗值,并将杆塔进行细分段,建立输电杆塔模型;将电感效应与火花效应纳入典型接地装置的暂态电路分析模型中,并利用MODELS模块实现;考虑绝缘子、避雷器、输电线路、避雷线的影响,联合ATP-EMTP软件进行雷击过电压传输的暂态分析.结果 表明,避雷线与杆塔间存在阻抗不匹配,导致雷电波发生折反射,且反射时长与输电线路档距相关;考虑了电感效应与火花效应的接地装置暂态电路分析模型,可以很好的模拟接地装置冲击特性,明显优于集中电阻模型;本文的输电杆塔模型与Hara模型进行对比分析,塔顶电位低于Hara模型,而电位峰值时刻超前于Hara模型.     

分析工业厂房无功欠补偿原因

分析了无功补偿以及不采用无功补偿造成的不良影响,并对并联电容器补偿装置的选择作了阐述,从无功补偿装置设计失误、补偿装置故障及生产用电管理不善等方面对无功补偿欠补问题作了探讨,以期提高电网的功率因数,提高供电效率。     

柔性直流输电工程金属回流电缆桥臂电抗器阀侧接地故障的研究

国内关于柔性直流工程的过压保护以及绝缘配合研究较少。依托厦门双极柔性直流输电工程,重点研究了金属回流电缆桥臂电抗器阀侧接地故障的暂态特性。通过PSCAD软件,搭建了中性母线设备的过电压仿真模型,计算了其快波前过电压。采用IGBT晶闸管过电流保护和CBN避雷器过电压保护策略,提出了有效的优化布置方案。结果表明:中性母线设备内绝缘过电压安全裕度配合系数宜取值1.15;中性母线设备雷电冲击耐受电压宜参照交流66 kV或者35 kV的设备。绝缘配合方案可为中性母线关键设备的选型、试验提供重要依据。